家装飾材料 Arduino、knxを使ってスマートホームを自分の手で作る方法。自分で作るスマートホーム

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Arduino、knxを使ってスマートホームを自分の手で作る方法。自分で作るスマートホーム

映画では、まるで自分自身の人生を生きているかのような生活空間がよく映し出されます。手をかざすと電球が点灯し、カーテンが開き、特定の言葉の後に音楽が流れます。これらの機器はすべてインテリジェントホームシステムであり、自分の手でスマートホームを作る方法、そのために何が必要か、そしてそのようなシステムの図がどのようなものかを考えることを提案します。

スマートホーム - それは何ですか?

スマートホームとは、ビルディングオートメーションを住宅に拡張したホームオートメーションを指します。ホームオートメーションには、照明、HVAC (暖房、換気、空調)、家電製品、ゲートオープナー、ドアオープナー、GSM およびその他のシステムの集中制御が含まれ、利便性、快適さ、エネルギー効率、セキュリティの向上を実現します。人口の一部のカテゴリー (高齢者、障害者) では、このイベントが必要になる場合があることに注意してください。

写真 – スマートホーム配布のアイデア

写真 – シンプルなスマートホーム

と最新の実装私たちの生活の中に SMARTテクノロジー、多くの人はもはや自動インストール、ソフトウェア機器なしでは自分の生活を想像することはできません、私たちは無線インターネット、家電製品を必要としています。

ホームオートメーション家電製品とその機能を制御するためにコンピューターと情報技術を使用することを指します。単純なものからさまざまですリモコン複雑なコンピュータ/マイクロコントローラベースのネットワークへの照明程度は様々ですがインテリジェンスと自動化。ホームオートメーションは基本的に可能な限りシンプルであるべきです。

写真 – スマートドアロック

「」を使用するメリットスマートホーム» PIC または WAVE に基づくアパートの場合:

さまざまなメカニズムの毎日のセットアップ、電話の受信、メールの送信にかかる時間を経済的に費やします。
気体または液体燃料の使用、そしてその後電気の使用により、暖房システムの自動化が促進され、労働ヒーターやストーブの手動給油に必要です。
サーモスタットの開発により、加熱とその後の冷却のより自動化された制御が可能になりました。
これはセキュリティがよく行われる方法です産業施設、住宅用地。
家庭内で制御されるデバイスの数が増えると、それらの相互接続も増加します。たとえば、電気炉は掃除が必要なときに通知を送信したり、冷蔵庫は修理が必要になったときに通知を送信したりできます。
簡単な設置で、人が部屋に入るとスマートが照明をオンにすることができます。また、時間帯によってはテレビのチューニングも可能です。必要なチャンネル、気温、照明を設定します。

スマートホームは、家電製品やオートメーションへのアクセスインターフェイスを提供し、サーバー、iPhone、iPod touch 用ミニスマート、およびラップトップコンピューターを介してスマートフォンで制御と監視を行うことができます (特別なソフトウェア: AVR Studio が必要です)。。

写真 – タブレットによるホームコントロール

ビデオ: シュナイダーエレクトリックのスマートホームシステム

スマートホームの要素

ホームオートメーション要素には、センサー (温度、日光、動作検出など)、コントローラー、電動バルブ、スイッチ、モーターなどのアクチュエーターが含まれます。

写真 – ハウスコントロール図

この暖房、換気、空調、HVAC は温度と湿度を制御できます。たとえば、インターネット制御サーモスタットを使用すると、住宅所有者は建物の暖房および空調システムを遠隔制御でき、システムは窓を自動的に開閉したり、ラジエーターやボイラーをオンにしたりできます。、床暖房あり。

点灯

これらの照明制御メカニズムは、家庭用照明や家電製品の制御に使用できます。これにはシステムも含まれます自然光、ブラインドやカーテンの仕事。

写真 – スマートホームの図

視聴覚

リモコンのプレゼンス効果（安全性を高めるために使用される最新の技術です）。ライトをつけたり、音楽を流したりすることも含まれます。
プレゼンスシミュレーション
温度調節
明るさ調整（電灯、街灯）
セキュリティ（警報器、ブラインド）。

スマートホームの作り方

インテリジェントなシステムは自分の手で作ることができます。予算のオプション– これは、家の照明の制御を設定したり、コンピューターの電源を入れたりすることです。

写真 – スマートホームコントロールオプション

単独で点灯するランプを作成するには、特別な機器を接続する必要があります。この問題を解決するには、いくつかのオプションがあります。

音響リレー (1 または x10 ワイヤー) を取り付けます。
調光器を取り付けてください。
モーションセンサーを接続します。

最も簡単な方法はセンサーを使用することです。これはオンラインストアで販売されており、ダクトデバイスを購入することも、パラメータに応じて独自のダクトデバイスを開発することもできます。唯一の注意点は、このようなデバイスでは白熱灯を取り付けることができないということです。負荷に耐えられずに爆発する可能性があるため、LEDランプを使用する方が良いです。

写真 – スマートホームのコンセプト

もう 1 つの「スマートな」静音オプションは調光器です。ここではランプにタッチする必要があります。タッチの数に応じて、スピーカーの明るさが変わります。寝室や子供部屋のランプに付けるととても便利です。

温度制御と調整を設定するには、次のものが必要です。マルチチャンネルシステム。中央温度および湿度制御回路は以下で構成されます。

液体と空気の物理的状態を測定するセンサー (ds1820)。
コントローラ (rfm12)。単純な物理コンポーネントまたは複雑なデバイスにすることができます。特別な目的または組み込みコンピューター。
コントローラー信号に応答する Lunex ドライブ。

ほとんど現代的な方法– これは、スマートホームのすべてのコンポーネント、ワイヤー、サーモスタットを購入することです。次に、各部屋にデバイスを設置します。サーモスタットはラジエーター用とボイラー用に 1 つずつです。また、制御されたユニット、つまりシステム全体の「頭脳」も必要になります。暖房入口パイプに取り付けることをお勧めします。

写真 – スマートホームシステム

ビデオ監視および警報システムを設置する最も簡単な方法。セキュリティシステムを設置するための基本的な規定:

電気機器の生産性が最も高くなる窓や出入り口にセンサーを接続する必要があります。
最も難しいのは、スマートホームコントローラー、平凡な部品の動作、および信号レベルに依存するボードの選択です。
多くの専門家は、インジケーターは床レベルに設置されるべきだと考えています。ベースボードから約 20 cm 離れているため、効率が向上します。
継続的な監視を確立することをお勧めします。デジタルシステムセキュリティサービスに連絡してください。多くの場合、責任ある所有者は自分のパソコンに特別なプログラムをインストールし、インターネットがあればどこからでもシステムの動作を制御できるようにします（エレナ・テスラと彼女の著書「Smart Home: How to Do It Yourself」では、これを行うようアドバイスしています。他の解決策もあります)。 SMS 通知を有効にすることができます。

スマートホームは非常に便利な方法作業を楽にするために、システム全体 (Arduino、KNX、Linux) を完全に購入することがよくあります。

各システムのコストは個別に異なります。最も人気のあるブランドは次のとおりです: beckhoff、gira、lpt、redeye、Smart Switch IOT screen、teleco。このような住宅を建設する前に、負荷レベルの計算と消費電力の計算を支援してくれる専門家に相談することをお勧めします。

写真 – 電話による照明制御

アイデアを得るには、V.N. Gololobov の「スマートホーム」を自分の手で、DJVU または PDF でスクロールし、写真を見て、ビデオによる説明、有名なマスターのアドバイスを読んでください。

現在、電気制御システムにはさまざまな温度センサー、動作センサー、音センサーなど、多くの要素が含まれています。住宅やアパートの内部電気配線と連携して、時間モードを考慮して照明や暖房のオン/オフ、一部の家電製品の動作制御のプロセスを自動化できます。ただし、集中制御システムは存在しません。つまり、単一のデバイスから照明や他の消費者を制御することはできません。

それがスマートホームシステムの良い点です。スマートホームシステムを使用すると、モバイル (タブレット、スマートフォン、リモコン) および/または据え置き型 (コンピューター/ラップトップ、システムのグラフィカルインターフェイス) の 1 つのデバイスを使用して、配線に接続されているすべての消費者を制御できるからです。この場合、すべてのセンサーとリレーもシステム内に存在し、電源を制御します。自動モード.

インテリジェント (スマート) ホームは、一般家庭の消費者に加えて、通信システム、消火システム、セキュリティアラーム、電話回線、その他多くの公共料金が含まれます。

ただし、家庭用電化製品を完全に制御するには、たとえばエアコンや冷蔵庫のモードを制御するには、機器自体に特別なコネクタが必要で、それを介して制御システムの電子論理コントローラに接続します。次に、スマートホームシステム、その動作原理、コンポーネントを理解するための基本について考えていきます。

スマートホームシステムのコンポーネント

まず第一に、今日、スマートホーム制御システムを実装できる多くの変更や構成があることは注目に値します。多くのメーカーは、コントローラーに Wi-Fi および/または Bluetooth トランスミッター (通信モジュール) を組み込んだシステムキットを提供しています。これを使用して、アパート/住宅内のモバイルデバイスを介してシステムをワイヤレスで制御できます。

スマートホームシステムアーキテクチャの種類

イーサネットインターフェイス (有線、経由) を介して制御が行われる変更があります。コントローラーにスイッチや Wi-Fi ルーターが組み込まれていない場合は、ワイヤレス制御のためにスイッチや Wi-Fi ルーターを接続する必要もあります。手動スイッチについては、中央コントローラと無線または電気配線で接続することもできます。一般に、スマートホームシステムにはさまざまな機器があり、システムは次の要素で構成されます。

スマートホームコントローラー (メインおよびディスクリート入出力変調器);
拡張および通信モジュール (スイッチ、ルーター、GPS/GPRS モジュール)。
スイッチング素子電子回路(リレー、調光器、電源);
測定器、ゲージ、センサー（動き、温度、光など）。
システム制御 (リモコン、タッチパネル、PDA、タブレット);
アクチュエーター (水道、換気、ガスバルブ、ローラーブラインドなど)。

機器を選択する際には、スマートホームシステムのデータ伝送にどのプロトコル（方式）が使用されているかを考慮することも重要です。たとえば、広く普及している EIB\KNX プロトコルは、コンピュータネットワーク、無線チャネル、電力を使用します。ネットの電気。また、家庭用 230 V AC ネットワークを使用してデータを送信する X10 プロトコルもあります。デバイスは、AC 電流がゼロを超えたときに送信される信号を交換します。このような信号は、120 kHz、持続時間 1 ms の無線周波数パルスです。

スマートホームシステムのコントローラーとは何ですか?

スマートホームコントローラーは、すべての消費者とデバイスを制御し、これらの消費者のステータスに関するレポートを所有者に送信するデバイスです。温度、空気、光センサーによって制御され、照明、暖房、空調システムを制御します。タイムスケジュールに従って、時間の経過とともにさまざまなアクションを実行するようにプログラムできます。スタンドアロンモードに加えて、特別なインターフェイス (コンピュータネットワーク、携帯電話会社、または無線ネットワーク) を介してコントローラに接続し、デバイスを手動で制御することもできます。

スマートホームシステムコントローラーによって制御されるデバイス

制御システムのアーキテクチャをどのように構築したいかに応じてコントローラを選択する必要があります。たとえば、管理システムには集中型と分散型の 2 種類があります。集中制御システムは、すべての消費者 (デバイス) を管理する単一の高性能中央コントローラーに基づいており、エンジニアリングネットワーク家の中。

分散管理の場合、インテリジェントシステムスマートホームはいくつかの単純なコントローラーで構成されており、それぞれのコントローラーには特定のゾーン (部屋とその中のすべてのデバイス、家全体の個別の照明グループ) を特定の目的で制御する機能があります。家庭用器具など (リージョンコントローラー)。

中央コントローラー 最新のスマートホームシステムでは、独自の OS (オペレーティングシステム) を備えた小さなプラスチックケースに収められたコンピューターです。ラム信号を切り替える (制御する) ための多くの電子部品: 電子リレー、領土キーなど。

スマートホームシステムのセントラルホームコントローラーの完全なセットの 1 つ (ワイヤレス伝送モジュール、USB、COM、イーサネットポートが搭載)

また、構成によっては、 GSMモジュールのためにリモコンを通して携帯電話、家のどこからでもシステムを制御できる Wi-Fi トランスミッターと、グラフィカルなタッチまたはプッシュボタンインターフェイス (LCD スクリーン) を備えています。さらに、コンピュータやネットワーク機器に接続するためのコネクタ: イーサネット、USB。

このようなコントローラーは、冷蔵庫、電子レンジ、ユーティリティなどのインテリジェント機器を制御でき（機器自体にそのような機能がある場合）、冷蔵庫内の温度、電話回線の発着信などのデータも所有者に報告します。電話など。

地域コントローラー ディスクリート入出力変調器は、スマートホームテクノロジが実装された低電力論理電子制御ユニットです (比較すると、マイクロプロセッサ CC の周波数は約 500 MHz、RC は約 50 MHz)。ルールはありませんオペレーティング·システムそしてシステム構成可能。時間や特定のセンサーからの信号に基づいて、あらゆる基本的なシナリオに合わせて構成できます。

イーサネットインターフェース（ネットワーク接続用コネクタ）を備えたプログラマブルスマートホームシステムコントローラー

彼は基本的なタスクやイベントを管理します。たとえば、接続されている光センサーは (暗くなると) 信号を発します。コントローラーは照明を制御するためにエグゼクティブリレーまたはグループに信号を送信します。また、すべてのアクションを所有者に通知します。言い換えれば、ディスクリート I/O 変調器は、一種のインテリジェントなプログラマブル電子リレーです。

このようなデバイスは、ネットワークスイッチング用の電子コンポーネントと、メモリを備えたマイクロプロセッサという知的部分でも構成されています。 (製造元と構成に応じて) USB、イーサネットインターフェイス、および制御、プログラミング、所有者へのレポート用のその他のポートを備えている場合があります。

スマートホームシステム用の拡張モジュールおよび通信モジュールとは何ですか?

拡張モジュールは、コントローラに接続して機能を拡張するデバイスです。一部のアダプター、ダブルトリプル、測定器も拡張モジュールです。このようなデバイスはコントローラに組み込むことができ、特別に設計されたコネクタ、またはイーサネット、USB、その他のインターフェイス用の共通コネクタを介して個別に接続できます。スマートホームシステムを製造する企業が使用しているという事実により、さまざまなシステム拡張モジュールを選択するとき、コントローラが別のメーカーから購入された場合は、その互換性に注意を払うことが重要です。

右側は、無線データ送信モジュールを内蔵したスマートホームシステムコントローラーです。

通信拡張モジュール スマートホームシステムの場合、無線または有線のデータ送信デバイスです。 1 つ目はよく知られた Wi-Fi ルーターで、コンピューターと同じようにイーサネットまたは USB 経由でコントローラーに接続します (独自の接続システムを備えた特別に「鋭利な」ブランドのモジュールもあります)。あまり一般的ではありませんが、個別に接続された GSM/GPRS モジュール (通常は内蔵されているため) が使用されます。これを使用すると、スマートホームシステムは、電話番号への SMS アラートを介して所有者と通信できます。無線通信モジュールには Bluetooth (無線信号) と IR (赤外線ビームによる送信) があります。

GSMおよびWi-Fi無線通信モジュール; 有線イーサネットスイッチ

通信を拡張する有線方式には、複数のクライアント (コンピュータ、コントローラ、その他のインテリジェントデバイス) を 1 つのローカルネットワークに接続するデバイスであるスイッチが使用されます。これらは、分散型スマートホームシステムをセットアップする場合、複数の地域コントローラーがある場合、および適切なインターフェイスを使用してコンピューターや他のスマートデバイスとの共通ネットワークを作成する場合に必要です。で長距離信号伝送、特別なデジタルアンプ - それを増幅するためにリピーターが使用されます。

機能拡張モジュール スマートホームシステムにはさまざまな機能があり、通常、共通または特殊なインターフェイスコネクタに接続されます。これらはコントローラ機能のリストを拡張します。たとえば、ボイスメッセージモジュールにより、サウンド (音声) コマンドを使用してシステムを制御できるようになります。スマートホーム制御システムのスピーカーから音声メッセージ（挨拶、警告、お祝いなど）を再生させることも可能です。

複雑な機構やステッピングモーターなどを制御するための拡張モジュールです。

また、異なるデバイス規格間の互換性を実現するために使用できるアダプターモジュールによる機能の拡張にも注目する価値があります。特別な制御モジュールは、さまざまな特定のデバイス (エンジン、ドア開閉機構、換気バルブなど) および電気回路スイッチング要素を制御するように設計されています。したがって、スマートホームコントローラーには電源回路ブレーカー（プラグ、回路ブレーカー）を超える電力はなく、回路ブレーカー制御モジュールを接続して制御された回路ブレーカーを使用すると、コントローラーを使用してそれらをオン/オフにする機能が利用可能になります。照明コントローラー (調光器 - 下記を参照) をスマートホームシステムに接続するには、特別な拡張モジュールも必要です。

スマートホームシステム回路のスイッチング素子とは何ですか?

電気回路を切り替えるという概念は、電圧や電流のその他のパラメータを調整するだけでなく、電気回路を開閉することも意味します。電圧（照明）レギュレーター、コンバータ/変圧器、電源、サーキットブレーカー、リレーはすべてスイッチング要素であり、これなしではスマートホームシステム（他の電気配線システムと同様）の設置を完了することはできません。ネットワークの過負荷や短絡に対する保護機能が組み込まれており、回路を開くように動作して保護機能を実行する場合があります。

コントローラー、電気回路のスイッチング (制御) 要素、および基本的な消費者 (この場合は照明ランプ) を備えたスマートホームシステムの簡単な図

サーキットブレーカー 電気配線を過負荷や短絡から保護するように設計されています。これらは、制御する電気配線ラインが設計される電力に応じて選択されます。スマートホームシステムには、通常の手動スイッチと制御された自動スイッチの両方があります。

画像はシンプルな単極サーキットブレーカーを示しています

前者は、過負荷により加熱されると回路が開き、手動でオフにすることもできるメカニズムを設計に備えています。制御対象のマシンには、制御モジュールへの特別なインターフェース出力があり、これを介して、メインコントローラーと所有者は、制御室をまったく覗かなくても、リモートでマシンを制御できます。

リレーとリレーブロック ・コントローラから供給される信号により電源回路を制御するための素子です。信号は、通常は 24 V の低電力電流として現れる場合があります (繰り返しますが、単一の規格はありません。異なるシステムおよびメーカー）またはその他の信号。

画像は電力回路の1本または数本のラインを監視するための電磁リレーを示しています

回路ブレーカーとは異なり、リレーには保護がなく、回路の開閉メカニズムは逆になります。制御電圧が電磁部品に印加されると、後者はアーマチュアを作動させ、電源回路 (220 V) の接点を機械的に閉じます。 1台を制御するための最も基本的なリレーパワーライン位相には 3 つの入力と 1 つの出力があります。ゼロと電磁石制御位相 (24 V)、保護回路ブレーカーからの電力位相入力 (220 V)、および消費者への出力です。

電圧調整器（照明） 主に照明器具の供給電力や電圧を制御するために使用されます。このようなレギュレータの基礎は回路要素、つまり加減抵抗器、照明を調整するための装置です。通常の電源回路では、スイッチ程度の寸法の箱の中にスライダーが入った機構で、オンオフ機能も備えています。

調光器は手動（右）およびリモート（左）で制御されます

照明グループ用の新しいタイプのスマートホーム制御システムには、調光器と呼ばれるデバイスが含まれています (これは、特別な制御モジュールを介してコントローラーにも接続されています)。このデバイスは、1 つまたは複数の照明電力グループを制御するように設計されており、自動モードのコントローラーを使用して、または所有者がリモートで制御できるため便利です。調光器のもう 1 つの利点は、コントローラが光センサーから取得した光レベルのデータに基づいて照明の明るさを制御できることです。

電源、変圧器、コンバータ - これらは、必要に応じて、回路の一部または別のセクション、または回路全体にわたって電流のパラメータを変更するように設計された複雑なアーキテクチャのデバイスです。

220V～12Vの電源

これらは、CIS およびヨーロッパの日常生活で供給される交流 220 V/50 Hz 以外の電流特性に合わせて設計されている消費者もいるという事実により使用されます。たとえば、同じ照明を考えてみます。10/12/24 V で動作する特殊な蛍光灯、ネオン照明、その他の装飾性の高い照明があります。直流。このような特性を実現するために、回路の対応する部分に 220-10V、220-12V、220-24V 電源が搭載されています。このようなデバイスは、1 つのモード (たとえば 220 ～ 24 V) で動作することも、上記の 3 つすべてで動作することもできます。

スマートホームシステムにおける測定器、ゲージ、センサーとは何ですか?

これらの装置は人間にとって嗅覚や触覚の器官のようなもので、体内で何が起こっているのかを知ることができます。環境。現代のおかげで計測器、センサー (今日ではその種類は非常に豊富です)、スマートホームシステムのコントローラーは、温度、湿度、照度、および温度に関するデータを受け取ります。大気圧敷地の外と敷地内。

図は初等機能を備えたセンサーを示しています

状態を監視するために利用可能な機器エンジニアリングコミュニケーション: 電子インターフェースを使用して水の消費量とガス漏れの圧力と計測を行うことで、このデータをインテリジェントなスマートホームシステムに転送し、レポートを生成して所有者に送信できます。

アナログセンサーとゲージ 従来のタイプは、原則としてデータ伝送に最大 24 V の低電圧電流を使用し、伝送媒体として断面積の小さい電気配線を使用します。たとえば、最も基本的な光センサーには、低電圧電流が通過する入力と出力を備えた光電池が含まれています。この光電池は、光が当たると抵抗が変化し、さまざまな電流パラメータが生成されます。違う時間日々。

図は、家庭と二酸化炭素に反応する基本的なアナログセンサーを示しています。

コントローラーはこれらの値を受信して処理し、それに応じて信号を送信して照明器具のグループをオン/オフし、照明レベルを調整します (調光器がある場合)。動作要素が異なるだけでほぼ同様のシステムが、温度制御センサー (データに基づいて、インテリジェントスマートホームシステムが暖房を制御します)、動作と騒音 (光、警報)、ガスと水の漏れ (バルブの制御) で利用可能です。ガスと水を止めてください）など。

デジタルセンサーとゲージ 新世代のデバイスは機能が拡張されており、スマートデバイスです。たとえば、最新の多機能モーションセンサーは、1 (「はい」、動きがある) または 0 (「いいえ」、動きがない) の 2 つのパラメーターでコントローラーにデータを出力できるだけではありません。

写真はデジタル空気湿度制御センサーを示しています

センサーから動くターゲットまでの距離を測定したり、物体の動きの遅延を検出したりすることができます。これらはすべてセンサーに内蔵されたマイクロプロセッサーによって処理され、デジタル信号の形でコントローラーに供給されます。センサーと制御および測定デバイスを区別する価値があります。センサーとセンサーはイベントを検出し、制御および測定デバイスはイベントを検出します。物理量測定された物体、物体（速度、重量、体積など）。

計装 – これらは、単純なアナログセンサーとは対照的に、より複雑なデバイスであり、新しいスマートホームテクノロジーを組み込んで、物理的な測定単位を提供する幅広いパラメーターを制御します。デジタル気圧計、水道メーター、ガスメーター、同じ電圧 - これらはすべて制御および測定機器です。

湯温・流量制御装置

アナログ機器やセンサーとは異なり、現代のデジタル機器には、単純なマイクロプロセッサーに基づいた独自の計算システムがあります。彼らは信号を処理し、完成形これらはスマートホームコントローラーにデータを提供し、それによってプロセッサーを部分的にアンロードします。デジタル計測器とセンサーは、データ伝送媒体として特別なインターフェイスを使用します。

スマートホームシステムを管理する要素と方法は何ですか?

インテリジェント（スマート）ホームシステムは、ローカル無線、リモート無線、有線ローカル、リモート有線の 3 つの方法で制御できます。制御デバイスはシステムに含まれています。これらは、タッチまたは押しボタン入力を備えたグラフィックコントロールパネル、特定の周波数に同調された受信機を備えたリモコンです。パッケージに含まれないモバイル小型コンピュータ（スマートフォン、タブレット）などの機器は、専用ソフトウェアを使用して設定し、世界中の情報ネットワークを介して遠隔制御します。

スマートホームシステムは、リモコン、コントロールパネル、モバイルデバイスで制御できます

無線ローカルコントロール方式 制限された半径での制御は、ローカル (ローカル) 無線信号、Wi-Fi、または Bluetooth 無線ネットワークを介して制御デバイスを使用して実行されます。原則として、この方法で、家のどこからでも、電源を入れているときでもシステムを制御できます。個人的な陰謀近く。ただし、大きな家追加の無線ポイントと無線信号増幅器が必要になる場合があります。制御は、リモートコントロール、タッチパネル、Wi-Fi ネットワーク、Bluetooth、または独自の無線周波数信号の送信機を内蔵または外部接続したモバイルデバイス (スマートフォン、タブレット、ラップトップ) によって実行されます。

タブレットの画面上では、ソフトウェアスマートホームシステムに接続されたインジケーターとデバイスの監視用

ワイヤレスリモコン方式 スマートホームシステムがグローバルネットワークまたはそれらへのアクセスを提供する通信拡張モジュールにインストールされている場合に利用できます。これらのネットワークには、GSM/GPRS (移動通信による制御)、モバイルインターネット、特別な専用無線信号。 GSM/GPRS ネットワークへの出力の存在により、システムは SMS、MMS、および音声メッセージを住宅所有者の電話番号に送信できます。理論的には音声メニューによる制御も可能です。グローバルネットワーク経由でスマートホームシステムを管理するツールは、原則としてスマートフォンのほか、モバイルインターネット用の送信モジュールを内蔵したタブレットやラップトップです。

有線ローカルコントロール方式 使用されるデータ転送プロトコルに応じて、スマートホームシステムにはツイストペア (コンピュータネットワークケーブル) を介したデータ転送メディアが含まれる場合があります。電気配線(X10 システムプロトコル) またはその他のケーブル。各地域および中央コントローラーでは、スマートホーム制御システムは、制御デバイスとの有線通信、およびそれに「従属」する他のスマートデバイスとの情報交換のための出力を提供します。複数のデバイスがある場合、インターフェイスはスイッチを使用して拡張され (上記の「通信拡張モジュール」を参照)、いくつかの分岐が作成されます。有線ローカル制御方法では、付属または別個のコントロールパネルとスイッチ (押しボタンとタッチ) が使用され、ケーブルに接続されたコンピューターまたはラップトップを介して制御することもできます。

インターホンと組み合わせたスマートホームシステム用タッチコントロールパネル

ワイヤードリモコン方式 スマートホームシステムは、ローカルネットワークよりも大規模なネットワークであり、内部制御ネットワークに接続された敷設ケーブルを介して外部から住宅を制御します。原則として、この制御方法は、建物の自動化プロセスの管理に使用されます。一般に、家庭で使用する場合は、これを知る必要はありません (地域の有線ネットワークを介してシステムを制御する)。

スマートホームシステムのアクチュエーターとは何ですか?

部分的にアクチュエーター（コマンドを与える - リレーが回路を閉じる/開く）と呼ばれるリレーとは異なり、スマートホームシステムのインテリジェント機器によって制御されるアクチュエーターは、複雑な電気機械製品であり、高い機械的負荷をテストするように設計されたデバイスです。

画像には、スマートホームシステムのアクチュエーターが組み込まれている可能性のあるオブジェクトが表示されます。

より複雑なデバイス (ゲートやブラインドの開閉用のドライブなど) の作動本体はモーターですが、それほど複雑ではないデバイス (バルブ、ロック) の場合は、電磁石によって駆動されるコアになります。ほとんどは、低電圧電流から最大 24 V まで制御されますが、220 V 向けに設計された高出力ドライブもあります。

電気機械式開閉ドライブ 門、ゲート、ドア、窓、ブラインド、カーテン。電気機械部品が家具に組み込まれ、電動化されます。これらには、接続インターフェイスとリモコンが含まれる場合があります。

ワイヤレスリモコンを使用してスマートホームシステムのウィンドウ機構を制御する女の子

高度なドライブモデルには、基本的な自動制御システム、つまり内蔵センサーと、速度や極端な開閉位置を調整する機能が備わっています。今日、ほとんどの場合、インテリジェントスマートホームシステムによって制御されないカーテンやブラインドの自動駆動が存在します。つまり、赤外線送信機のリモコンから制御され、スマートホームコントローラーとの接続はありません。ただし、そのようなデバイスも考慮されます個別の要素スマートホーム。

バルブは低、中、高圧 - 以上です単純な仕組み給水網（消火を含む）、ガス管、換気の管理。バルブは制御システムで使用されます。ガス - ガス制御システム、水 - 給水の制御、洪水防止、消火などです。

画像はスマートホームシステムによって制御される水道バルブを示しています

非常に健全であり、システムに注目する価値があります換気バルブ、二酸化炭素 (CO2) センサーによってトリガーされます。このシステムは人体に有害なガスを除去し、好ましい微気候を作り出します。このような基本的なメカニズムには次のものがあります。電磁ロックおよびスマートホームセキュリティシステムに含まれる敷地へのアクセス制御のその他の要素。このようなデバイスには通常、マイクロプロセッサが搭載されておらず、開いている状態と閉じている状態の 2 つの位置しかありません。

ライフハッカーは、アパートを自動化する方法と、それを行う価値がある理由を理解しています。

スマートホームとは

レイ・ブラッドベリの物語「ゼア・ウィル・カム・ソフト・レインズ」を覚えていますか？そうでない場合は、簡単に思い出してください。私たちは所有者なしで放置された家の生活について話しています。自動システム以前と同じように動作し続けます。音声時計が起床時間であることを知らせ、スマートオーブンが自動的に朝食を準備し、天気予報ボックスが外で雨が降っていることを知らせます。それは現代のテクノロジーを痛烈に思い出させますね。しかし、この物語が出版されたのは1950年です。

スマートホームは、日常のアクションを自動化し、ルーチンから解放される一連のソリューションです。ここと家電製品- ロボット掃除機からスマートフォンで制御されるデバイスに至るまで、アパート内で起こるすべてを制御するシステムまで。

本質的に、これは生活の質の向上に関する物語です。快適さは小さなことで構成されており、スマートホームはすべての小さなことを処理します。夜に目が覚めて水を飲みにキッチンに行く場合、スイッチを探して暗い廊下を歩く必要はありません。照明は自動的に点灯します。アイロンやテレビを消していないことを心配したことがありますか? もう心配する必要はありません。スマートフォンからスマートソケットにコマンドを送信するだけで、そのスマートソケットから電力が供給されているデバイスの電源がオフになります。

そもそもなぜそれが必要なのでしょうか？

すべては明白です: あなたの生活をより簡単に、そしてより良くするためです。スマートホームは安心と大幅な節約を意味します。

落ち着いて始めましょう。世界中のあらゆることを心配するのが日常的なことであれば、スマートホームは少なくともアパートに関連する心配を取り除くのに役立ちます。アイロンの電源を切りましたか？問題ありません。スマートソケットにコマンドを送信すると、すぐに電源がオフになります。家を出る前に無視されるのではないかと心配している洗濯機故障して階下の隣人のためにウォーターパークを設置したのですか？大丈夫です。本当に漏れている場合は、漏れセンサーが即座にそれを知らせます。

その結果、存在しない問題について心配することが減り、不必要な思考から脳が解放されます。自宅の様子をスマートフォンでいつでも確認できます。

次に保存についてです。多くの人にとって、スマートホームのこの利点はおそらく疑わしいものに思えるでしょう。いくつかのセンサー、ソケット、ビデオカメラを購入する必要がある場合、他にどのような節約ができるだろうか、と彼らは言います。信じてください、それは具体的です。同じスマートソケットを使用すると、接続されているデバイスが消費するエネルギー量を追跡できます。その結果、最も電力を消費するアプライアンスを特定し、請求書を大幅に節約できます。また、漏水センサーが初期の洪水を即座に報告した場合に、どれだけの費用を節約できるか想像するのは困難です。

一般に、スマートホームはそれ自体が完全に正当化されるアイデアです。不必要な心配のない生活は、いくつかのセンサーやソケットよりもはるかに価値があります。

あなたの家をスマートにする方法

見た目よりも簡単です。適切な機器を選択すれば、設置のために特別な訓練を受けた担当者を呼ぶ必要さえありません。たとえば、すべての Rubetek デバイスには、シンプルな機能と明確な指示, なので、自分で問題なく対処できます。家をアップグレードしたい場合、何を購入する価値があるのかを考えてみましょう。しかし、どこから始めればよいのかはあまり明確ではありません。

真剣に考えているなら、おそらくこれが最初に購入する必要があるものです。コントロールセンターを使用すると、購入したすべてのスマートデバイスを操作できます。最大 300 台のデバイスをコントロールセンターに接続できます。これを利用して、機器の動作シナリオを作成できます。たとえば、家を出ると、適切なモードが起動します。部屋の照明が消え、ブラインドやカーテンが閉まり、スマートプラグで電力を供給されている家電製品の電源が切れます。アパートの中を走り回って、すべてがオフになっているかどうかを確認する必要はもうありません。

コントロールセンターは無料のモバイルアプリと連携するため、スマートフォンから簡単に制御できます。音声でコマンドを与えることもできます。

センサー

侵入者、洪水、火災、ガス漏れから家を守ります。 Rubetek の担当者は、温度と湿度のセンサーという非常に優れた製品が間もなく発売されると密かに教えてくれました。

コントロールセンターに接続すると、センサーがアパートが暑すぎるか寒すぎるかを監視します。たとえば、温度が設定された制限値を下回ると、センサーがこれをコントロールセンターに報告し、ヒーターに信号を送信します。

好奇心旺盛なお子様の親には開口センサーが便利です。自宅に子供が絶対に見てはいけないキャビネットや引き出しがある場合は、そのようなセンサーをそれらに取り付けてください。子供が登ってはいけない場所に登ったらすぐにそれが分かります。ドアにセンサーを取り付ければ、子供が時間通りに学校から帰宅したかどうかを監視できます。

カメラ

あなたが家を空けている間、あなたの子供は何をしているか、ペットは今何をしているか、年老いた両親は大丈夫ですか - スマートビデオカメラがこれらの質問のそれぞれに答えます。でモバイルアプリ Rubetek カメラはイベントログを保持し、スクリーンショットを保存します。ビデオは Google.Disk または Yandex.Disk のアーカイブに記録することもできます。

屋外ビデオカメラは車の所有者にとって役立ちます。まず、この方法で、あなたの車にすべてが問題がないことを確実に知ることができます。次に、家の近くに駐車スペースがあるかどうかを簡単に見つけることができます。道路上ですぐに調べることができます。この駐車場で誰かがあなたの車を傷つけた場合、ほんの数分で犯人を特定できます。

スマートプラグ

アイロンを切ったのかテレビを切ったのか覚えていない人にとっては、まさに発見です。コマンドをコンセントに送信すると、そのコマンドによって電力が供給されているデバイスの電源が直ちに切断されます。調光器付きソケットを使用すると、ソファから離れずにフロアランプや壁取り付け用燭台の明るさを調整できます。このようなコンセントは子供部屋に設置できます。赤ちゃんが光の中で眠りにつくことに慣れている場合、それに接続されている常夜灯は徐々に消えます。

毎回電気代に驚かされる場合は、エネルギー消費量を測定できるコンセントを購入してください。彼女は、どのデバイスが自分自身を何も拒否しないことを決定したかを正確に教えてくれます。

スマートテクノロジー

エアコンの購入を検討している場合は、賢い選択をする必要があります。温度と湿度センサーを購入して、それと組み合わせる価値があります。センサーが部屋の温度を監視し、温度が上昇するとエアコンに状況を修正する時期が来たことを知らせます。スマートフォンからエアコンを制御したり、音声コマンドを入力したり、日常のスマートホームシナリオに統合したりできます。一般に、自分自身を何も否定しないでください。

既製セット

どのデバイスを購入するかを自分で考えたくない場合は、Rubetek が特定のニーズに合わせた既製のキットを用意しています。素晴らしいオプションさらに、スマートテクノロジーを初めて知る人にとって、そのようなキットは、個別に含まれているデバイスよりも安価です。「ビデオ監視とアクセス制御」セットは、見知らぬ人の侵入から家を守ることに懸念がある人に適しています。

このキットには、コントロールセンター、ビデオカメラ、開口センサー、モーションセンサーが含まれており、リレーまたはスマートソケットと組み合わせることで、人が現れると自動的にライトが点灯します。

「スマートアパート」キットを使えば、蛇口の水漏れや照明が消えていないかを心配する必要がなくなります。

セットには、コントロールセンター、開口センサー、漏水センサー、ビデオカメラ、リレーが含まれています。 2連スイッチスマートフォンから照明をオン/オフできます。完全な安心感を得るために、スマートインターホン、ソケット、煙およびガス漏れ検知器を追加購入できます。

進歩とは、人類を火星に着陸させたり、可能なすべてを移植したりすることだけではなく、日常の心配事を取り除くのに役立つ解決策も意味します。確かに、蛇口の水漏れで苦しむのは地球規模で見ればおかしな話に見えますが、ルーチン全体をスマートデバイスに任せられる機会があるのであれば、それを利用しないのは罪です。

親愛なる読者の皆さんは、「自分の手でスマートホームを作ることは可能ですか？」という質問に興味があるでしょう。この記事の最後まで読んで、すぐに言ってみましょう – それは可能です、そして本当にそうしたいならそうすべきです。結局、発行価格は大幅に下落しました。市場には、スマートなモノやセンサーを購入できる既製のシステムが溢れています。このようなプロジェクトを計画するときは、どのシステムに基づいてスマートホームを構築するかを決定する必要があります。

Xiaomi スマートホームスイート
アマゾンエコー
Arduino

現在、このシステムは私たちが意味するスマートホームの概念からはほど遠いものであり、それに統合できるデバイスはまだほとんどありません。それにもかかわらず、サポートされるデバイスのリストが近い将来に拡大されることが期待できます。

現在、スマートホームスイートパッケージには、ハブ自体、コントローラー、モーションセンサー、ドアセンサー、ユニバーサルボタンが含まれています。 Smart Home Suite は、Xiaomi やその他のメーカーのかなりの数のデバイスを制御できます。

中央ハブデバイスとして、電源ネットワークに接続するかなり大きな「タブレット」があります。専用アプリを使用したスマートフォンからのコントロールにも対応。ハブはインターネットに接続できるので、離れた場所からでも機器の状態を監視できます。 Smart Home Suite を購入すると、Mi TV、スピーカー、スマートランプ、加湿器、その他のデバイスを制御できるようになります。

自分の手でスマートホームを構築する手間を省くスマートホームスイートの価格は約 4,000 ルーブルですが、提供範囲と機能を考慮すると安価です。しかし、Xiaomi のこのデバイスは、より柔軟な機能を意味する「スマートホーム」の概念からはほど遠いものです。スマートホームスイートは作業を自動化する簡単な方法です電子機器家の中。

どこで安く買える？

そして、このスマートガジェットは、ロシア連邦ではまだそれほど人気が高まっていない検索大手によってすでに開発されていますが、すべてが先を行っています。は、Google アシスタントの一種 (「OK Google」と同じもの) であり、コンパクトな Bluetooth スピーカーの形で独自の「ホーム」を受け取ります。一般に、これはXiaomiのSmart Home Suiteの類似品ですが、より高価でより多くの可能性があるだけです。できることはほぼ同じですが、もちろん音声検索機能が際立っています。

「父と子」の著者の誕生日からゾウの体重の質問まで、スマートフォンと Google アシスタントにさまざまな情報を強制的に検索させる必要はなくなりました。座ったまま「OK Google」と言うだけです。ソファーで。

Google Home はユーザーのさまざまなデバイスを制御できるため、よりスマートなテレビやビデオ監視システムを備えた独自のスマートホームを構築できます。現在、互換性のあるデバイス (Android スマートフォン、テレビのセットトップボックス、一部の家電製品) がすでに多数存在しており、時間の経過とともにさらに多くのデバイスが登場するでしょう。

さらに、本当にスマートホームのように感じるために、Google Home はいくつかの興味深いサービスをサポートしています。そのため、アシスタントに自宅で食べ物を注文したり、次のフライトのチケットを予約したり、天気予報を提供したりするように依頼することができます。 Google Home は所有者の希望や興味にも適応し、最初のセットアップ時に好みや趣味に関する情報を要求します。

Google Home はその可能性にもかかわらず、今日では大きな機能を誇ることができません。しかし、彼女はすでに自分のユーザーを見つけており、複数人います。スマートスピーカーの価格は約130ドルだ。

Google Homeの完全な類似物であるアメリカの会社のもう1つの新鮮な開発。 Amazon Echo は Google アシスタントの代わりにのみ、音声アシスタントとして「Alexa」を使用します。の上ロシア市場、いつものように、このデバイスはまだ普及していませんが、時間の経過とともに状況は改善されるはずです。 Amazon Echo は、お気に入りの音楽を再生したり、スマートホームシステムに統合してスマートホームシステムを制御したりできます。さまざまなデバイス。 Amazon Echo は、スマートフォン上の特別なアプリケーションを使用して、セットアップと管理が非常に簡単です。

このスマートスピーカーは非常に興味深いものに見えますが、前任者と同様に機能が限られています。 Amazon Echo はユーザーのコマンドをよく理解しており、他社とのコラボレーションのおかげで、多くのスマートホームデバイスやシステムと連携できます。確かに、Amazon Echo の価格は最も近い競合他社よりも高く、12,500 ルーブルです。

スマートホームベース

自分の手でスマートホームを構築するためのソリューションに移りましょう。、実際には、スマートホームを作成するときに、有線機器の接続を放棄して無線接続を優先するのに役立つ一連のネットワークプロトコルです。現在、多くのさまざまな企業が ZigBee システムと連携し、スマートホーム向けの機器セットと個々のデバイスの両方を提供しています。コストをはじめとして、非常に多くの利点があります。

自分の手でスマートホームを作成するための機器は、よりはるかに安価です既製のシステムから有名な企業。では、思いのままに独自のスマートホームスキームを開発して、自分の才能を発揮できます。さらに、このシステムは他の多くのシステムには言えない低消費電力という特徴があります。通信プロトコルは遅いものの、多くのエネルギーを必要としないため、コンポーネントのエネルギー効率の高い動作が可能になります。

すでに述べたように、システム用の機器はさまざまな企業によって開発されているため、コントローラーやセンサーを見つけるのに問題はありません。ただし、次のことを考慮する価値があります。さまざまな会社互換性がない可能性があるため、同じメーカーのデバイスを優先することをお勧めします。自分の手でスマートホームを構築するための機器は、誰もが好む中国のオンラインストアで比較的低額で購入できます。

ArduinoベースのDIYスマートホーム

Arduino は、ZigBee と同様、本格的なスマートホームシステムではありません。これが、この非常にスマートな住宅の構築に役立つ手段です。 Arduino は、専門家でなくても簡単な自動システムやロボット工学を構築できるように設計されたソフトウェアとハードウェアのセットです。実現可能なプロジェクトにはスマートホームは含まれていない。ハードウェアとは、ボード、センサー、デバイスのセット、つまりハードウェアのことです。ソフトウェア – ハードウェアの通信と制御を提供します。

Arduino は完全にオープンなアーキテクチャを採用しており、誰でも操作できるため、今日の市場には自分の手でスマートホームを構築するための機器が溢れています。同時に、個々のコンポーネントを購入する場合のコストは、既製のソリューションを購入する場合に比べて数倍安くなります。繰り返しになりますが、Arduino を使用すると、スマートホームを構築する大きな機会が得られます。

現在、システム用の多くのデバイスやセンサーを非常に低価格で見つけることができますが、これらすべてのデバイスを 1 つのネットワークに接続することについて心配する必要があり、また、ネットワークに慣れる必要があるという事実に備えてください。プログラムコード。一般に、自分の手で何かスマートなことをしたり、ボードやプログラミング環境をいじったりするのが好きな人は満足するでしょう。